JP2000124104A - 縮小投影型露光装置の調整方法 - Google Patents
縮小投影型露光装置の調整方法Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 照明光学系と縮小結像光学系のどちらかを調
整すべきか、確実に判断できる縮小投影型露光装置の調
整方法を提供する。 【解決手段】 フォトレジスト膜上の露光領域の複数箇
所に同一の転写パターンを転写するステップＳ１と、転
写パターンのＣＤの寸法ばらつき及び露光領域内の露光
量マージンのばらつきを算出するステップＳ２と、ＣＤ
の寸法ばらつきが第１の所定％（１０％）以下のときに
は、照明光学系と縮小結像光学系を調整する必要はない
と判定する第１の判定ステップＳ５と、ＣＤの寸法ばら
つきが第１の所定％以上で、露光量マージンのばらつき
が第２の所定％（１０％）未満のときには、照明光学系
に調整すべきσ誤差があると判定する第２の判定ステッ
プＳ７と、ＣＤの寸法ばらつきが第１の所定％以上で、
露光量マージンのばらつきが第２の所定％以上のときに
は、縮小結像光学系に調整すべきレンズ収差があると判
定する第３の判定ステップＳ６とを有する。
整すべきか、確実に判断できる縮小投影型露光装置の調
整方法を提供する。 【解決手段】 フォトレジスト膜上の露光領域の複数箇
所に同一の転写パターンを転写するステップＳ１と、転
写パターンのＣＤの寸法ばらつき及び露光領域内の露光
量マージンのばらつきを算出するステップＳ２と、ＣＤ
の寸法ばらつきが第１の所定％（１０％）以下のときに
は、照明光学系と縮小結像光学系を調整する必要はない
と判定する第１の判定ステップＳ５と、ＣＤの寸法ばら
つきが第１の所定％以上で、露光量マージンのばらつき
が第２の所定％（１０％）未満のときには、照明光学系
に調整すべきσ誤差があると判定する第２の判定ステッ
プＳ７と、ＣＤの寸法ばらつきが第１の所定％以上で、
露光量マージンのばらつきが第２の所定％以上のときに
は、縮小結像光学系に調整すべきレンズ収差があると判
定する第３の判定ステップＳ６とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、縮小投影型露光装
置の調整方法に関し、更に詳細には、一の露光フィール
ド内の転写パターンの寸法変動を抑制するように縮小投
影型露光装置を調整する際、照明光学系を調整すべき
か、縮小結像光学系を調整すべきか、確実に判断できる
ようにした、縮小投影型露光装置の調整方法に関するも
のである。
置の調整方法に関し、更に詳細には、一の露光フィール
ド内の転写パターンの寸法変動を抑制するように縮小投
影型露光装置を調整する際、照明光学系を調整すべき
か、縮小結像光学系を調整すべきか、確実に判断できる
ようにした、縮小投影型露光装置の調整方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造過程では、ゲート電
極、配線、コンタクトホール等の種々の部位のパターニ
ングに際して、フォトリソグラフィが多用されている。
フォトリソグラフィは、ウエハ上のフォトレジスト膜に
フォトマスクのマスクパターンを転写する工程と、パタ
ーン形成されたフォトレジスト膜をマスクとして下地層
を加工する工程とから構成され、パターンを転写する工
程では、露光装置によりフォトマスクを介して露光し、
マスクパターンをフォトレジスト膜上に転写している。
極、配線、コンタクトホール等の種々の部位のパターニ
ングに際して、フォトリソグラフィが多用されている。
フォトリソグラフィは、ウエハ上のフォトレジスト膜に
フォトマスクのマスクパターンを転写する工程と、パタ
ーン形成されたフォトレジスト膜をマスクとして下地層
を加工する工程とから構成され、パターンを転写する工
程では、露光装置によりフォトマスクを介して露光し、
マスクパターンをフォトレジスト膜上に転写している。
【０００３】ここで、図４を参照して、縮小投影型露光
装置の構成を説明する。図４は縮小投影型露光装置の構
成を示す模式図である。一般的な縮小投影型露光装置１
０は、図４に示すように、光源１２、照明光学系１４、
及び縮小結像光学系１６から構成されている。光源１２
は、発光源の水銀ランプ１８と、水銀ランプ１８から発
光された光を集光する楕円ミラー２０とを備えている。
照明光学系１４は、ミラー２２、フライアイレンズ２
４、ミラー２６及びコンデンサーレンズ２８を備え、光
源１２から出た光をミラー２２、フライアイレンズ２４
及びミラー２６により均一な光強度分布でコンデンサー
レンズ２８に入射して集光する。縮小結像光学系１６
は、露光するパターンを有するマスク（レチクル）３０
と、縮小レンズ３２とを備え、コンデンサーレンズ２８
により集光された光をマスク３０に照射し、マスク３０
のパターンを透過して光を縮小レンズ３２で縮小し、縮
小されたマスクパターンをウエハＷ上に照射して露光す
る。
装置の構成を説明する。図４は縮小投影型露光装置の構
成を示す模式図である。一般的な縮小投影型露光装置１
０は、図４に示すように、光源１２、照明光学系１４、
及び縮小結像光学系１６から構成されている。光源１２
は、発光源の水銀ランプ１８と、水銀ランプ１８から発
光された光を集光する楕円ミラー２０とを備えている。
照明光学系１４は、ミラー２２、フライアイレンズ２
４、ミラー２６及びコンデンサーレンズ２８を備え、光
源１２から出た光をミラー２２、フライアイレンズ２４
及びミラー２６により均一な光強度分布でコンデンサー
レンズ２８に入射して集光する。縮小結像光学系１６
は、露光するパターンを有するマスク（レチクル）３０
と、縮小レンズ３２とを備え、コンデンサーレンズ２８
により集光された光をマスク３０に照射し、マスク３０
のパターンを透過して光を縮小レンズ３２で縮小し、縮
小されたマスクパターンをウエハＷ上に照射して露光す
る。
【０００４】ところで、縮小投影型露光装置を使ってパ
ターンをウエハ上に転写する際、同じ露光フィールド内
にある同じパターン、例えば多数本の同じライン状の配
線パターンを転写する場合、露光フィールドの中央域に
転写された配線パターンと、同じ露光フィールドの周辺
域に転写された配線パターンとでは、配線パターンの線
幅が異なる。
ターンをウエハ上に転写する際、同じ露光フィールド内
にある同じパターン、例えば多数本の同じライン状の配
線パターンを転写する場合、露光フィールドの中央域に
転写された配線パターンと、同じ露光フィールドの周辺
域に転写された配線パターンとでは、配線パターンの線
幅が異なる。
【０００５】例えば孤立ラインのパターンを例に挙げる
と、ライン状パターンの線幅が露光フィールドの中央域
と周辺域との間で異なる、即ち露光フィールド内で線幅
ばらつきが生じる大きな要因として、縮小結像光学系の
レンズで生じるレンズ収差と、照明光学系のフライアイ
レンズで生じるσ誤差とがある。ここで、孤立ラインと
は、孤立ラインの線幅の４〜５倍程度の領域に他のパタ
ーンが存在しないようなパターンを言う。σ誤差とは、
光のコヒーレンスばらつき又はマスク照明の光強度の不
均一性を言い、σ誤差が大きい程コヒーレンスばらつき
が大きく、マスク照明の光強度の不均一性が大きい。従
って、ラインの線幅の寸法均一性を維持するには、照明
光学系及び縮小結像光学系の調整が不可欠である。
と、ライン状パターンの線幅が露光フィールドの中央域
と周辺域との間で異なる、即ち露光フィールド内で線幅
ばらつきが生じる大きな要因として、縮小結像光学系の
レンズで生じるレンズ収差と、照明光学系のフライアイ
レンズで生じるσ誤差とがある。ここで、孤立ラインと
は、孤立ラインの線幅の４〜５倍程度の領域に他のパタ
ーンが存在しないようなパターンを言う。σ誤差とは、
光のコヒーレンスばらつき又はマスク照明の光強度の不
均一性を言い、σ誤差が大きい程コヒーレンスばらつき
が大きく、マスク照明の光強度の不均一性が大きい。従
って、ラインの線幅の寸法均一性を維持するには、照明
光学系及び縮小結像光学系の調整が不可欠である。
【０００６】照明光学系及び縮小結像光学系の調整は、
レンズを露光装置に組み込む前であれば、波面測定器を
用いて直接レンズの収差測定を行って調整することもで
きるが、一旦、レンズを露光装置に組み込んだ後では、
レンズを取り出してレンズ収差を測定し、調整して元の
ように組み込むことは、極めて面倒であり、また、熟練
を要する作業であって、実際には難しい。
レンズを露光装置に組み込む前であれば、波面測定器を
用いて直接レンズの収差測定を行って調整することもで
きるが、一旦、レンズを露光装置に組み込んだ後では、
レンズを取り出してレンズ収差を測定し、調整して元の
ように組み込むことは、極めて面倒であり、また、熟練
を要する作業であって、実際には難しい。
【０００７】そこで、従来は、試験露光により得たレジ
ストパターンの寸法を測定して、寸法変動の原因が照明
光学系にあるのか、縮小結像光学系にあるのかを次のよ
うな指標を基に見定めている。指標の第１は、大寸法及
び小寸法のＬ＆Ｓパターンのベストフォーカス差であっ
て、ベストフォーカス差と球面収差量とは、図５（ａ）
に示すように、一定の関係があって、ベストフォーカス
差が大きければ、球面収差量が大きいので、ベストフォ
ーカス差を求めることにより、球面収差量を算出するこ
とがができる。ベストフォーカス差とは、Ｌ＆Ｓパター
ンの大きなパターンの焦点距離と小さなパターンの焦点
距離との差である。
ストパターンの寸法を測定して、寸法変動の原因が照明
光学系にあるのか、縮小結像光学系にあるのかを次のよ
うな指標を基に見定めている。指標の第１は、大寸法及
び小寸法のＬ＆Ｓパターンのベストフォーカス差であっ
て、ベストフォーカス差と球面収差量とは、図５（ａ）
に示すように、一定の関係があって、ベストフォーカス
差が大きければ、球面収差量が大きいので、ベストフォ
ーカス差を求めることにより、球面収差量を算出するこ
とがができる。ベストフォーカス差とは、Ｌ＆Ｓパター
ンの大きなパターンの焦点距離と小さなパターンの焦点
距離との差である。
【０００８】指標の第２は、線幅異常値であって、線幅
異常値とは、線幅異常値＝（Ｌ1 −Ｌ5 ）／（Ｌ1 ＋Ｌ
5 ）で求められる値であって、Ｌ1、Ｌ5 は、それぞれ
５本Ｌ＆Ｓパターンの両端の線幅である。線幅異常値と
コマ収差量とは、図５（ｂ）に示すように、一定の関係
があって、線幅異常値が大きければ、線幅異常値が大き
いので、線幅異常値を求めることにより、コマ収差量を
算出することができる。
異常値とは、線幅異常値＝（Ｌ1 −Ｌ5 ）／（Ｌ1 ＋Ｌ
5 ）で求められる値であって、Ｌ1、Ｌ5 は、それぞれ
５本Ｌ＆Ｓパターンの両端の線幅である。線幅異常値と
コマ収差量とは、図５（ｂ）に示すように、一定の関係
があって、線幅異常値が大きければ、線幅異常値が大き
いので、線幅異常値を求めることにより、コマ収差量を
算出することができる。
【０００９】指標の第３は、線幅差であって、線幅差と
は、線幅差＝｛（Ｌ1 ＋Ｌ5 ）／２｝−Ｌ3 で求められ
る値であって、Ｌ1 、Ｌ5は、それぞれ、５本Ｌ＆Ｓパ
ターンの両端の線幅、Ｌ3 は５本Ｌ＆Ｓパターンの中央
の線幅である。線幅差の大小により、相互に近接したパ
ターン同士の近接効果を推測することができる。尚、Ｌ
1 及びＬ5 の値は、投影レンズのレンズ収差、σ誤差の
双方により大きく変動するので、ここでいう近接効果
は、これらを全て含んだ近接効果である。
は、線幅差＝｛（Ｌ1 ＋Ｌ5 ）／２｝−Ｌ3 で求められ
る値であって、Ｌ1 、Ｌ5は、それぞれ、５本Ｌ＆Ｓパ
ターンの両端の線幅、Ｌ3 は５本Ｌ＆Ｓパターンの中央
の線幅である。線幅差の大小により、相互に近接したパ
ターン同士の近接効果を推測することができる。尚、Ｌ
1 及びＬ5 の値は、投影レンズのレンズ収差、σ誤差の
双方により大きく変動するので、ここでいう近接効果
は、これらを全て含んだ近接効果である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の調整要
否の判定方法には、種々の問題があった。第１には、上
述した指標は、全て、レンズ収差か、レンズ収差とσ誤
差の双方により変動する近接効果に関係し、σ誤差のみ
の大小を検出することはできない。換言すれば、第１か
ら第３の指標による従来の方法では、縮小結像光学系の
調整の要不要を判定することはできるものの、照明光学
系の調整の要不要のみを独立して判断することはできな
い。
否の判定方法には、種々の問題があった。第１には、上
述した指標は、全て、レンズ収差か、レンズ収差とσ誤
差の双方により変動する近接効果に関係し、σ誤差のみ
の大小を検出することはできない。換言すれば、第１か
ら第３の指標による従来の方法では、縮小結像光学系の
調整の要不要を判定することはできるものの、照明光学
系の調整の要不要のみを独立して判断することはできな
い。
【００１１】第２には、ベストフォーカス差と球面収差
量との関係は、図５（ａ）に示すような関係になるとは
限らず、通常は、図６（ａ）に示すような関係にあるこ
とが多く、仮にベストフォーカス差が０に近い値であっ
ても、実際の球面収差量は大きいことが多い。同様に、
線幅異常値とコマ収差量との関係も、図５（ｂ）に示す
ような関係になるとは限らず、通常は、図６（ｂ）に示
すような関係にあることが多く、仮に線幅異常値が０に
近い値であっても、実際のコマ収差量は大きいことが多
い。以上のようなことは、主として現実に測定した際の
線幅異常値及びベストフォーカス差の測定値の正確性に
問題があり、例えば小寸法のＬ＆Ｓパターンの焦点距離
を測定することは技術的に極めて難しく、ベストフォー
カス差の測定値に誤差が生じ易いことに因る。また、マ
スクパターン寸法の誤差は、直接、線幅異常値の測定値
に影響して、線幅異常値に誤差が生じ易い。
量との関係は、図５（ａ）に示すような関係になるとは
限らず、通常は、図６（ａ）に示すような関係にあるこ
とが多く、仮にベストフォーカス差が０に近い値であっ
ても、実際の球面収差量は大きいことが多い。同様に、
線幅異常値とコマ収差量との関係も、図５（ｂ）に示す
ような関係になるとは限らず、通常は、図６（ｂ）に示
すような関係にあることが多く、仮に線幅異常値が０に
近い値であっても、実際のコマ収差量は大きいことが多
い。以上のようなことは、主として現実に測定した際の
線幅異常値及びベストフォーカス差の測定値の正確性に
問題があり、例えば小寸法のＬ＆Ｓパターンの焦点距離
を測定することは技術的に極めて難しく、ベストフォー
カス差の測定値に誤差が生じ易いことに因る。また、マ
スクパターン寸法の誤差は、直接、線幅異常値の測定値
に影響して、線幅異常値に誤差が生じ易い。
【００１２】第３には、仮に、上述の測定誤差が生じな
い態様でベストフォーカス差及び線幅異常値を測定し、
それらが０になるように露光装置を調整しても、露光装
置の光学的設計上の問題及び製造誤差があるために、現
実のパターンの寸法均一性が良くならないという実際的
問題がある。
い態様でベストフォーカス差及び線幅異常値を測定し、
それらが０になるように露光装置を調整しても、露光装
置の光学的設計上の問題及び製造誤差があるために、現
実のパターンの寸法均一性が良くならないという実際的
問題がある。
【００１３】これでは、露光装置の調整の要否を正確に
判定することは、現実には難しい。そして、調整未了の
露光装置を使って露光処理を行っても、寸法均一性の高
いパターンを転写することはできない。そこで、本発明
の目的は、一の露光フィールド内の転写パターンの寸法
変動を抑制するように縮小投影型露光装置を調整する
際、照明光学系を調整すべきか、縮小結像光学系を調整
すべきか、確実に判断できるようにした、縮小投影型露
光装置の調整方法を提供することである。
判定することは、現実には難しい。そして、調整未了の
露光装置を使って露光処理を行っても、寸法均一性の高
いパターンを転写することはできない。そこで、本発明
の目的は、一の露光フィールド内の転写パターンの寸法
変動を抑制するように縮小投影型露光装置を調整する
際、照明光学系を調整すべきか、縮小結像光学系を調整
すべきか、確実に判断できるようにした、縮小投影型露
光装置の調整方法を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、露光装置の
新しい調整方法を開発するに当たり、従来のベストフォ
ーカス差、線幅異常値、及び線幅差とは別に、露光量マ
ージンという概念を導入した。露光量マージンとは、フ
ォトレジスト膜に転写したパターンの断面形状が正常な
光強度をＸ1 とし、Ｘ1 を基準にして、光源の光強度を
Ｘ1 ＋ΔＸ1 、Ｘ1 ＋２ΔＸ1 、・・・と増大し、ま
た、逆にＸ1 −ΔＸ1 、Ｘ1 −２ΔＸ1 、・・・と減少
させて、複数本の孤立ラインのパターンをフォトレジス
ト膜上に転写し、転写したパターンの断面形状が許容で
きる形状の範囲内にある最大光強度と最小光強度との差
である。
新しい調整方法を開発するに当たり、従来のベストフォ
ーカス差、線幅異常値、及び線幅差とは別に、露光量マ
ージンという概念を導入した。露光量マージンとは、フ
ォトレジスト膜に転写したパターンの断面形状が正常な
光強度をＸ1 とし、Ｘ1 を基準にして、光源の光強度を
Ｘ1 ＋ΔＸ1 、Ｘ1 ＋２ΔＸ1 、・・・と増大し、ま
た、逆にＸ1 −ΔＸ1 、Ｘ1 −２ΔＸ1 、・・・と減少
させて、複数本の孤立ラインのパターンをフォトレジス
ト膜上に転写し、転写したパターンの断面形状が許容で
きる形状の範囲内にある最大光強度と最小光強度との差
である。
【００１５】例えば、光強度Ｘ1 で露光した時のフォト
レジスト膜のパターン３４の断面形状は、図７（ａ）に
示すように、正常な断面形状とする。そして、光強度Ｘ
1 ＋ΔＸ1 では、パターン３４の断面形状が、図７
（ｂ）に示すように、下部で多少細った断面形状、光強
度Ｘ1 ＋２ΔＸ1 では、パターン３４の断面形状が、図
７（ｃ）に示すように、下部でかなり細った断面形状で
あるとする。逆に、光強度Ｘ1 −ΔＸ1 では、パターン
３４の断面形状が、図７（ｄ）に示すように、下部で多
少太った断面形状、光強度Ｘ1 −２ΔＸ1 では、パター
ン３４の断面形状が、図７（ｅ）に示すように、下部で
かなり太って相互に接するようになっている断面形状と
する。
レジスト膜のパターン３４の断面形状は、図７（ａ）に
示すように、正常な断面形状とする。そして、光強度Ｘ
1 ＋ΔＸ1 では、パターン３４の断面形状が、図７
（ｂ）に示すように、下部で多少細った断面形状、光強
度Ｘ1 ＋２ΔＸ1 では、パターン３４の断面形状が、図
７（ｃ）に示すように、下部でかなり細った断面形状で
あるとする。逆に、光強度Ｘ1 −ΔＸ1 では、パターン
３４の断面形状が、図７（ｄ）に示すように、下部で多
少太った断面形状、光強度Ｘ1 −２ΔＸ1 では、パター
ン３４の断面形状が、図７（ｅ）に示すように、下部で
かなり太って相互に接するようになっている断面形状と
する。
【００１６】そして、図７（ｂ）に示す断面形状及び図
７（ｄ）の断面形状は許容できるものの、図７（ｃ）に
示す断面形状及び図７（ｅ）の断面形状は許容できない
とするとき、露光量マージンは、 露光量マージン＝（Ｘ1 ＋ΔＸ1 ）−（Ｘ1 −ΔＸ1 ）
＝２ΔＸ1 として求められる。断面形状が許容できるか許容できな
いかは、通常、レジストパターンの断面形状の寸法が、
マスクパターンの寸法の±１０％以内かどうかで判断す
る。
７（ｄ）の断面形状は許容できるものの、図７（ｃ）に
示す断面形状及び図７（ｅ）の断面形状は許容できない
とするとき、露光量マージンは、 露光量マージン＝（Ｘ1 ＋ΔＸ1 ）−（Ｘ1 −ΔＸ1 ）
＝２ΔＸ1 として求められる。断面形状が許容できるか許容できな
いかは、通常、レジストパターンの断面形状の寸法が、
マスクパターンの寸法の±１０％以内かどうかで判断す
る。
【００１７】本発明者は、孤立ラインのマスクパターン
を使って、フォトレジスト膜上に転写して得た孤立ライ
ンの転写パターンの横断面の各表面位置での光強度分布
を示すために、理想状態の照明光学系及び縮小結像光学
系、１０％のσ誤差を有する照明光学系及び理想状態の
照明光学系、理想状態の照明光学系及び一次収差係数が
０．１の球面収差を有する縮小結像光学系、理想状態の
照明光学系及び一次収差係数が０．０５のコマ収差を有
する縮小結像光学系をそれぞれ備えた露光装置につい
て、シミュレーション計算し、図８のグラフに示す結果
を得た。図８では、横軸は、転写して得た転写パターン
の横断面の各表面位置を転写パターンの長手方向中心線
を基準線にして両線幅方向に距離で示し、縦軸は、透明
マスクパターンを透過する光強度を１．０とした比光強
度で、転写パターンの各表面位置に到達した光強度を示
している。図９は、図８の部分拡大図である。
を使って、フォトレジスト膜上に転写して得た孤立ライ
ンの転写パターンの横断面の各表面位置での光強度分布
を示すために、理想状態の照明光学系及び縮小結像光学
系、１０％のσ誤差を有する照明光学系及び理想状態の
照明光学系、理想状態の照明光学系及び一次収差係数が
０．１の球面収差を有する縮小結像光学系、理想状態の
照明光学系及び一次収差係数が０．０５のコマ収差を有
する縮小結像光学系をそれぞれ備えた露光装置につい
て、シミュレーション計算し、図８のグラフに示す結果
を得た。図８では、横軸は、転写して得た転写パターン
の横断面の各表面位置を転写パターンの長手方向中心線
を基準線にして両線幅方向に距離で示し、縦軸は、透明
マスクパターンを透過する光強度を１．０とした比光強
度で、転写パターンの各表面位置に到達した光強度を示
している。図９は、図８の部分拡大図である。
【００１８】図８は、照明光学系に１０％のσ誤差を有
する露光装置では、光強度のコントラストが理想状態の
露光装置より僅かに劣るものの、大きな相違はないの
で、露光量マージンのばらつきも小さいこと示してい
る。それに反して、縮小結像光学系に０．１の一次球面
収差係数の球面収差を有する露光装置及び縮小結像光学
系に０．０５の一次コマ収差係数のコマ収差を有する露
光装置では、それらの光強度のコントラストが、理想状
態の露光装置に比べて大きく低下し、露光量マージンの
ばらつきが大きいことを示している。光強度のコントラ
ストの強弱は、一般に、パターンエッジ部の規格化され
た傾き（ログスロープ）の大小により規定され、ログス
ロープが大きい程、露光量マージンが大きいことを意味
する。
する露光装置では、光強度のコントラストが理想状態の
露光装置より僅かに劣るものの、大きな相違はないの
で、露光量マージンのばらつきも小さいこと示してい
る。それに反して、縮小結像光学系に０．１の一次球面
収差係数の球面収差を有する露光装置及び縮小結像光学
系に０．０５の一次コマ収差係数のコマ収差を有する露
光装置では、それらの光強度のコントラストが、理想状
態の露光装置に比べて大きく低下し、露光量マージンの
ばらつきが大きいことを示している。光強度のコントラ
ストの強弱は、一般に、パターンエッジ部の規格化され
た傾き（ログスロープ）の大小により規定され、ログス
ロープが大きい程、露光量マージンが大きいことを意味
する。
【００１９】ＮＡ／σ＝０．６／０．７５の通常照明で
線幅（転写パターン寸法換算）で０．１８μm の孤立ラ
インについて、σ誤差、球面収差、及びコマ収差別に、
露光量マージンのばらつき及び転写パターンのＣＤ（Cr
itical Dimension、例えばラインパターンの孤立パター
ンの場合、ライン線幅を言う）をシミュレーション計算
し、その結果を図１０から図１２に纏めた。尚、図１０
から図１２で、縦軸の露光量マージンのばらつきは、最
大レンジ値の露光量マージンを１．０として規格化され
た値で表示されている。
線幅（転写パターン寸法換算）で０．１８μm の孤立ラ
インについて、σ誤差、球面収差、及びコマ収差別に、
露光量マージンのばらつき及び転写パターンのＣＤ（Cr
itical Dimension、例えばラインパターンの孤立パター
ンの場合、ライン線幅を言う）をシミュレーション計算
し、その結果を図１０から図１２に纏めた。尚、図１０
から図１２で、縦軸の露光量マージンのばらつきは、最
大レンジ値の露光量マージンを１．０として規格化され
た値で表示されている。
【００２０】図１０は、σ誤差と露光量マージンのばら
つき、及び、σ誤差とＣＤの関係を示す。図１１は、球
面収差の一次収差係数と露光量マージンのばらつき、及
び、球面収差の一次収差係数とＣＤの関係を示す。図１
２は、コマ収差の一次収差係数と露光量マージンのばら
つき、及び、コマ収差の一次収差係数とＣＤの関係を示
す。
つき、及び、σ誤差とＣＤの関係を示す。図１１は、球
面収差の一次収差係数と露光量マージンのばらつき、及
び、球面収差の一次収差係数とＣＤの関係を示す。図１
２は、コマ収差の一次収差係数と露光量マージンのばら
つき、及び、コマ収差の一次収差係数とＣＤの関係を示
す。
【００２１】図１０は、σ誤差に起因して孤立ラインの
寸法が０．１８μm から０．１５μm に細くなるとき、
露光量マージンのばらつきの減少は１０％以下であっ
て、ＣＤの変動がσ誤差に起因するときには、露光量マ
ージンのばらつきが小さいことを示している。一方、図
１１及び図１２球面収差及びコマ収差に起因して孤立ラ
インの寸法が０．１８μm から０．１５μm に細くなる
とき、露光量マージンのばらつきの減少は１５％ないし
２０％以上になり、ＣＤの変動が球面収差及びコマ収差
に起因するときには、露光量マージンのばらつきが大き
いことを示している。
寸法が０．１８μm から０．１５μm に細くなるとき、
露光量マージンのばらつきの減少は１０％以下であっ
て、ＣＤの変動がσ誤差に起因するときには、露光量マ
ージンのばらつきが小さいことを示している。一方、図
１１及び図１２球面収差及びコマ収差に起因して孤立ラ
インの寸法が０．１８μm から０．１５μm に細くなる
とき、露光量マージンのばらつきの減少は１５％ないし
２０％以上になり、ＣＤの変動が球面収差及びコマ収差
に起因するときには、露光量マージンのばらつきが大き
いことを示している。
【００２２】上記目的を達成するために、以上の知見に
基づいて、本発明に係る縮小投影型露光装置の調整方法
は、光源と、光源から出た光を均一な光強度分布にする
照明光学系と、及び照明光学系を通過した光によって、
フォトマスクのマスクパターンをウエハのフォトレジス
ト膜上に照射して転写パターンを得る縮小結像光学系と
を備えた縮小投影型露光装置の調整方法であって、複数
個の同一のマスクパターンをマスク面に有するテストマ
スクを使って、一の露光フィールド内のフォトレジスト
膜上の複数箇所に同一の転写パターンを転写する、テス
ト露光ステップと、一の露光フィールド内の同一の転写
パターンの寸法ばらつき及び一の露光フィールド内の露
光量マージンのばらつきを算出する、ばらつき算出ステ
ップと、一の露光フィールド内で、同一の転写パターン
の寸法ばらつきが第１の所定％以下であるときには、照
明光学系及び縮小結像光学系を調整する必要はないと判
定する第１の判定ステップと、一の露光フィールド内
で、同一の転写パターンの寸法ばらつきが第１の所定％
以上であり、かつ露光量マージンのばらつきが第２の所
定％未満であるときには、照明光学系に調整すべきσ誤
差が存在すると判定する第２の判定ステップと、露光フ
ィールド内で同一の転写パターンの寸法ばらつきが第１
の所定％以上であり、かつ露光量マージンのばらつきが
第２の所定％以上のときには、縮小結像光学系に調整す
べきレンズ収差が存在すると判定する第３の判定ステッ
プとを有することを特徴としている。
基づいて、本発明に係る縮小投影型露光装置の調整方法
は、光源と、光源から出た光を均一な光強度分布にする
照明光学系と、及び照明光学系を通過した光によって、
フォトマスクのマスクパターンをウエハのフォトレジス
ト膜上に照射して転写パターンを得る縮小結像光学系と
を備えた縮小投影型露光装置の調整方法であって、複数
個の同一のマスクパターンをマスク面に有するテストマ
スクを使って、一の露光フィールド内のフォトレジスト
膜上の複数箇所に同一の転写パターンを転写する、テス
ト露光ステップと、一の露光フィールド内の同一の転写
パターンの寸法ばらつき及び一の露光フィールド内の露
光量マージンのばらつきを算出する、ばらつき算出ステ
ップと、一の露光フィールド内で、同一の転写パターン
の寸法ばらつきが第１の所定％以下であるときには、照
明光学系及び縮小結像光学系を調整する必要はないと判
定する第１の判定ステップと、一の露光フィールド内
で、同一の転写パターンの寸法ばらつきが第１の所定％
以上であり、かつ露光量マージンのばらつきが第２の所
定％未満であるときには、照明光学系に調整すべきσ誤
差が存在すると判定する第２の判定ステップと、露光フ
ィールド内で同一の転写パターンの寸法ばらつきが第１
の所定％以上であり、かつ露光量マージンのばらつきが
第２の所定％以上のときには、縮小結像光学系に調整す
べきレンズ収差が存在すると判定する第３の判定ステッ
プとを有することを特徴としている。
【００２３】本発明方法では、第２の判定ステップ及び
第３の判定ステップとを備えることにより、露光装置の
照明光学系及び縮小結像光学系のうちいずれが調整を要
するのか、所要調整量はどれくらいであるかを確実に判
断することができる。本発明方法で、露光フィールド内
の同一の転写パターンの寸法ばらつきの可否を判定する
第１の所定％とは、通常、１０％である。また、露光量
マージンのばらつきの可否を判定する第２の所定％と
は、通常１０％である。
第３の判定ステップとを備えることにより、露光装置の
照明光学系及び縮小結像光学系のうちいずれが調整を要
するのか、所要調整量はどれくらいであるかを確実に判
断することができる。本発明方法で、露光フィールド内
の同一の転写パターンの寸法ばらつきの可否を判定する
第１の所定％とは、通常、１０％である。また、露光量
マージンのばらつきの可否を判定する第２の所定％と
は、通常１０％である。
【００２４】本発明方法の好適な実施態様では、テスト
露光ステップで使用するテストマスクは、一回の露光シ
ョットの露光フィールド内で均一に分散された少なくと
も９か所に、密集パターンと孤立パターンとを有する転
写パターンを転写できる。
露光ステップで使用するテストマスクは、一回の露光シ
ョットの露光フィールド内で均一に分散された少なくと
も９か所に、密集パターンと孤立パターンとを有する転
写パターンを転写できる。
【００２５】具体的には、 転写パターンの寸法ばらつ
きが、転写パターンの寸法ばらつき＝（パターン寸法の
レンジ値／パターン寸法の平均値）で定義される。ま
た、露光量マージンのばらつきが、露光量マージンのば
らつき＝（露光量マージンのレンジ値／露光量マージン
の平均値）で定義される。
きが、転写パターンの寸法ばらつき＝（パターン寸法の
レンジ値／パターン寸法の平均値）で定義される。ま
た、露光量マージンのばらつきが、露光量マージンのば
らつき＝（露光量マージンのレンジ値／露光量マージン
の平均値）で定義される。
【００２６】本発明方法の更に好適な実施態様では、第
３の判定ステップに続いて、露光量マージンのばらつき
が、第２の所定％以下になるように縮小結像光学系を調
整する第１の調整ステップを有する。また、第１の調整
ステップでは、ベストフォーカス差が所定値以上のとき
には球面収差が大きいと判定して縮小結像光学系を調整
し、線幅異常値がベストフォーカス差が所定値以上のと
きにはコマ収差が大きいと判定して縮小結像光学系を調
整する。更には、第２の判定ステップで行った判定に従
ってσ誤差を減少させるように照明光学系を調整する第
２の調整ステップを有する。
３の判定ステップに続いて、露光量マージンのばらつき
が、第２の所定％以下になるように縮小結像光学系を調
整する第１の調整ステップを有する。また、第１の調整
ステップでは、ベストフォーカス差が所定値以上のとき
には球面収差が大きいと判定して縮小結像光学系を調整
し、線幅異常値がベストフォーカス差が所定値以上のと
きにはコマ収差が大きいと判定して縮小結像光学系を調
整する。更には、第２の判定ステップで行った判定に従
ってσ誤差を減少させるように照明光学系を調整する第
２の調整ステップを有する。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下に、添付図面を参照し、実施
形態例を挙げて本発明の実施の形態を具体的かつ詳細に
説明する。実施形態例 本実施形態例は、本発明に係る縮小投影型露光装置の調
整方法の実施形態の一例であって、図１及び図２は本実
施形態例の縮小投影型露光装置の調整方法のフローを示
すフローチャートである。本実施形態例は、光源と、光
源から出た光を均一な光強度分布にする照明光学系と、
及び照明光学系を通過した光によって、フォトマスクの
マスクパターンをウエハのフォトレジスト膜上に照射し
て転写パターンを得る縮小結像光学系とを備えた、図４
に示すような縮小投影型露光装置の調整方法である。
形態例を挙げて本発明の実施の形態を具体的かつ詳細に
説明する。実施形態例 本実施形態例は、本発明に係る縮小投影型露光装置の調
整方法の実施形態の一例であって、図１及び図２は本実
施形態例の縮小投影型露光装置の調整方法のフローを示
すフローチャートである。本実施形態例は、光源と、光
源から出た光を均一な光強度分布にする照明光学系と、
及び照明光学系を通過した光によって、フォトマスクの
マスクパターンをウエハのフォトレジスト膜上に照射し
て転写パターンを得る縮小結像光学系とを備えた、図４
に示すような縮小投影型露光装置の調整方法である。
【００２８】本実施形態例では、図１に示すように、先
ず、第１のステップＳ1 で、９個の同一のマスクパター
ンをマスク面に有するテストマスクを使って、１回の露
光ショットで、フォトレジスト膜上の露光フィールド内
の９箇所に同一の転写パターンを転写する、テスト露光
を行う。本実施形態例で使用するマスクパターン４０
は、図３に示すように、多数本のライン状パターンが線
幅間隔で並列に配置された密集パターン４２と、密集パ
ターン４２から線幅の４〜５倍の間隔を隔てて配置され
た一本の孤立パターン４４とを有する。
ず、第１のステップＳ1 で、９個の同一のマスクパター
ンをマスク面に有するテストマスクを使って、１回の露
光ショットで、フォトレジスト膜上の露光フィールド内
の９箇所に同一の転写パターンを転写する、テスト露光
を行う。本実施形態例で使用するマスクパターン４０
は、図３に示すように、多数本のライン状パターンが線
幅間隔で並列に配置された密集パターン４２と、密集パ
ターン４２から線幅の４〜５倍の間隔を隔てて配置され
た一本の孤立パターン４４とを有する。
【００２９】次いで、第２のステップＳ2 では、露光フ
ィールド内の同一の転写パターンのＣＤの寸法ばらつき
及び露光フィールド内の露光量マージンのばらつきを算
出する。転写パターンのＣＤの寸法ばらつきは、（ＣＤ
の寸法のレンジ値／ＣＤの寸法の平均値）で算出し、露
光量マージンのばらつきは、（露光量マージンのレンジ
値／露光量マージンの平均値）で算出する。
ィールド内の同一の転写パターンのＣＤの寸法ばらつき
及び露光フィールド内の露光量マージンのばらつきを算
出する。転写パターンのＣＤの寸法ばらつきは、（ＣＤ
の寸法のレンジ値／ＣＤの寸法の平均値）で算出し、露
光量マージンのばらつきは、（露光量マージンのレンジ
値／露光量マージンの平均値）で算出する。
【００３０】次に、第３のステップＳ3 では、露光フィ
ールド内の同一の転写パターンのＣＤの寸法ばらつきが
所定％以下であるどうか判断する。本実施形態例では、
所定％を１０％とし、露光フィールド内の同一の転写パ
ターンのＣＤの寸法ばらつきが、１０％以上か、１０％
未満かを判断する。１０％以上である時には第４のステ
ップＳ4 に移行する。一方、１０％以下であるときに
は、第５のステップＳ5 に移行し、照明光学系及び縮小
結像光学系を調整する必要はないと判定する。
ールド内の同一の転写パターンのＣＤの寸法ばらつきが
所定％以下であるどうか判断する。本実施形態例では、
所定％を１０％とし、露光フィールド内の同一の転写パ
ターンのＣＤの寸法ばらつきが、１０％以上か、１０％
未満かを判断する。１０％以上である時には第４のステ
ップＳ4 に移行する。一方、１０％以下であるときに
は、第５のステップＳ5 に移行し、照明光学系及び縮小
結像光学系を調整する必要はないと判定する。
【００３１】続いて、第４のステップＳ4 では、露光量
マージンのばらつきが１０％以上か１０％未満か判断す
る。１０％以上である時には第６のステップＳ6 に移行
する。一方、１０％以下であるときには、第７のステッ
プＳ7 に移行し、照明光学系に調整すべきσ誤差がある
と判定する。続いて、第８のステップＳ8 では、σ誤差
が小さくなるように照明光学系を調整する。調整の後、
再度、テスト露光を行って、それぞれのステップを確認
してから本実施形態例方法を終了する。
マージンのばらつきが１０％以上か１０％未満か判断す
る。１０％以上である時には第６のステップＳ6 に移行
する。一方、１０％以下であるときには、第７のステッ
プＳ7 に移行し、照明光学系に調整すべきσ誤差がある
と判定する。続いて、第８のステップＳ8 では、σ誤差
が小さくなるように照明光学系を調整する。調整の後、
再度、テスト露光を行って、それぞれのステップを確認
してから本実施形態例方法を終了する。
【００３２】第６のステップＳ6 では、露光量マージン
のばらつきが１０％以上のときには、縮小結像光学系に
調整すべきレンズ収差があると判定して、第９のステッ
プＳ 9 に移行する。続いて、図２に示す第９のステップ
Ｓ9 では、ベストフォーカス差及び線幅異常値を測定す
る。
のばらつきが１０％以上のときには、縮小結像光学系に
調整すべきレンズ収差があると判定して、第９のステッ
プＳ 9 に移行する。続いて、図２に示す第９のステップ
Ｓ9 では、ベストフォーカス差及び線幅異常値を測定す
る。
【００３３】第１０のステップＳ10では、ベストフォー
カス差が所定値以上かどうか判断する。ベストフォーカ
ス差が所定値以上の時には、球面収差が大きいと判定し
て第１１のステップＳ11に移行し、ベストフォーカス差
が所定値未満の時には、第１２のステップＳ12に移行す
る。第１１のステップＳ11では、線幅異常値が所定値以
上かどうか判断する。線幅異常値が所定値以上の時に
は、コマ収差が大きいと判定して第１３のステップＳ 13
に移行する。線幅異常値が所定値以下の時には、第１５
のステップＳ15に移行する。第１３のステップＳ13で
は、ベストフォーカス差及び線幅異常値の双方が所定値
以下になるように、縮小結像光学系のレンズの球面収差
及びコマ収差を調整する。調整の後、再度、テスト露光
を行って、それぞれのステップを確認してから本実施形
態例方法を終了する。
カス差が所定値以上かどうか判断する。ベストフォーカ
ス差が所定値以上の時には、球面収差が大きいと判定し
て第１１のステップＳ11に移行し、ベストフォーカス差
が所定値未満の時には、第１２のステップＳ12に移行す
る。第１１のステップＳ11では、線幅異常値が所定値以
上かどうか判断する。線幅異常値が所定値以上の時に
は、コマ収差が大きいと判定して第１３のステップＳ 13
に移行する。線幅異常値が所定値以下の時には、第１５
のステップＳ15に移行する。第１３のステップＳ13で
は、ベストフォーカス差及び線幅異常値の双方が所定値
以下になるように、縮小結像光学系のレンズの球面収差
及びコマ収差を調整する。調整の後、再度、テスト露光
を行って、それぞれのステップを確認してから本実施形
態例方法を終了する。
【００３４】第１２のステップＳ12では、線幅異常値が
所定値以上かどうか判断する。線幅異常値が所定値以上
の時には、コマ収差が大きいと判定して第１４のステッ
プＳ 14に移行する。線幅異常値が所定値未満のときに
は、以上の第１のステップＳ1から第１２のステップＳ
12の過程で手違いがあったおそれが高いので、再度、テ
スト露光を行って、それぞれのステップを確認してから
本実施形態例方法を終了する。第１４のステップＳ14で
は、線幅異常値が所定値以下になるように、縮小結像光
学系のレンズのコマ収差を調整する。調整の後、再度、
テスト露光を行って、それぞれのステップを確認してか
ら本実施形態例方法を終了する。
所定値以上かどうか判断する。線幅異常値が所定値以上
の時には、コマ収差が大きいと判定して第１４のステッ
プＳ 14に移行する。線幅異常値が所定値未満のときに
は、以上の第１のステップＳ1から第１２のステップＳ
12の過程で手違いがあったおそれが高いので、再度、テ
スト露光を行って、それぞれのステップを確認してから
本実施形態例方法を終了する。第１４のステップＳ14で
は、線幅異常値が所定値以下になるように、縮小結像光
学系のレンズのコマ収差を調整する。調整の後、再度、
テスト露光を行って、それぞれのステップを確認してか
ら本実施形態例方法を終了する。
【００３５】第１５のステップＳ15では、コマ収差は調
整を要する程大きくはないので、線幅異常値が所定値に
なるように、縮小結像光学系の球面収差を調整する。調
整の後、再度、テスト露光を行って、それぞれのステッ
プを確認してから本実施形態例方法を終了する。
整を要する程大きくはないので、線幅異常値が所定値に
なるように、縮小結像光学系の球面収差を調整する。調
整の後、再度、テスト露光を行って、それぞれのステッ
プを確認してから本実施形態例方法を終了する。
【００３６】ステップＳ8 、Ｓ12、Ｓ13、Ｓ14、及びＳ
15を経て、調整の後、再度、テスト露光の第１のステッ
プＳ1 に移行する際には、先ず、第１６のステップＳ16
に移行し、再度の確認の露光テストを行ったかどうか判
断し、ＹＥＳであれば、終了し、ＮＯであれば、第１の
ステップＳ1 に戻って、確認の露光テストを行う。
15を経て、調整の後、再度、テスト露光の第１のステッ
プＳ1 に移行する際には、先ず、第１６のステップＳ16
に移行し、再度の確認の露光テストを行ったかどうか判
断し、ＹＥＳであれば、終了し、ＮＯであれば、第１の
ステップＳ1 に戻って、確認の露光テストを行う。
【００３７】以上のステップを得ることにより、本実施
形態例方法では、露光装置の照明光学系及び縮小結像光
学系のうちいずれが調整を要するのか、所要調整量はど
れくらいであるかを確実に判断することができる。
形態例方法では、露光装置の照明光学系及び縮小結像光
学系のうちいずれが調整を要するのか、所要調整量はど
れくらいであるかを確実に判断することができる。
【００３８】
【発明の効果】本発明方法によれば、 露光フィールド
内で同一の転写パターンの寸法ばらつきが第１の所定％
以上であり、かつ露光量マージンのばらつきが第２の所
定量未満であるときには、照明光学系に調整すべきσ誤
差があると判定し、また、露光フィールド内で同一の転
写パターンの寸法ばらつきが第１の所定％以上であり、
かつ露光量マージンのばらつきが第２の所定％以上のと
きには、縮小結像光学系に調整すべきレンズ収差がある
と判定することにより、露光装置の照明光学系及び縮小
結像光学系のうちいずれが調整を要するのか、所要調整
量はどれくらいであるかを確実に判断することができ
る。
内で同一の転写パターンの寸法ばらつきが第１の所定％
以上であり、かつ露光量マージンのばらつきが第２の所
定量未満であるときには、照明光学系に調整すべきσ誤
差があると判定し、また、露光フィールド内で同一の転
写パターンの寸法ばらつきが第１の所定％以上であり、
かつ露光量マージンのばらつきが第２の所定％以上のと
きには、縮小結像光学系に調整すべきレンズ収差がある
と判定することにより、露光装置の照明光学系及び縮小
結像光学系のうちいずれが調整を要するのか、所要調整
量はどれくらいであるかを確実に判断することができ
る。
【図１】実施形態例の縮小投影型露光装置の調整方法の
フローを示すフローチャートである。
フローを示すフローチャートである。
【図２】図１に続く実施形態例の縮小投影型露光装置の
調整方法のフローを示すフローチャートである。
調整方法のフローを示すフローチャートである。
【図３】マスクパターンの一例を示す平面図である。
【図４】縮小投影型露光装置の構成を示す模式図であ
る。
る。
【図５】図５（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、ベストフ
ォーカス差と球面収差量との関係、及び線幅異常値とコ
マ収差量との関係を示すグラフである。
ォーカス差と球面収差量との関係、及び線幅異常値とコ
マ収差量との関係を示すグラフである。
【図６】図６（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、ベストフ
ォーカス差と球面収差量との実際の関係、及び線幅異常
値とコマ収差量との実際の関係を示すグラフである。
ォーカス差と球面収差量との実際の関係、及び線幅異常
値とコマ収差量との実際の関係を示すグラフである。
【図７】図７（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ、露光量マー
ジンを説明するための図である。
ジンを説明するための図である。
【図８】転写パターンの各表面位置とその表面位置での
比光強度を示すグラフである。
比光強度を示すグラフである。
【図９】図８の拡大図である。
【図１０】σ誤差と露光量マージンのばらつきの関係及
びσ誤差とＣＤの関係を示すグラフである。
びσ誤差とＣＤの関係を示すグラフである。
【図１１】一次球面収差係数と露光量マージンのばらつ
きの関係及び一次球面収差係数とＣＤの関係を示すグラ
フである。
きの関係及び一次球面収差係数とＣＤの関係を示すグラ
フである。
【図１２】一次コマ収差係数と露光量マージンのばらつ
きの関係及び一次コマ収差係数とＣＤの関係を示すグラ
フである。
きの関係及び一次コマ収差係数とＣＤの関係を示すグラ
フである。
１０ 縮小投影型露光装置 １２ 光源 １４ 照明光学系 １６ 縮小結像光学系 １８ 水銀ランプ ２０ 楕円ミラー ２２ ミラー ２４ フライアイレンズ ２６ ミラー ２８ コンデンサーレンズ ３０ マスク（レチクル） ３２ 縮小レンズ ３４ パターン ４０ マスクパターン ４２ 密集パターン ４４ 孤立パターン
Claims (7)
- 【請求項１】 光源と、光源から出た光を均一な光強度
分布にする照明光学系と、及び照明光学系を通過した光
によって、フォトマスクのマスクパターンをウエハのフ
ォトレジスト膜上に照射して転写パターンを得る縮小結
像光学系とを備えた縮小投影型露光装置の調整方法であ
って、 複数個の同一のマスクパターンをマスク面に有するテス
トマスクを使って、一の露光フィールド内のフォトレジ
スト膜上の複数箇所に同一の転写パターンを転写する、
テスト露光ステップと、 一の露光フィールド内の同一の転写パターンの寸法ばら
つき及び一の露光フィールド内の露光量マージンのばら
つきを算出する、ばらつき算出ステップと、 一の露光フィールド内で、同一の転写パターンの寸法ば
らつきが第１の所定％以下であるときには、照明光学系
及び縮小結像光学系を調整する必要はないと判定する第
１の判定ステップと、 一の露光フィールド内で、同一の転写パターンの寸法ば
らつきが第１の所定％以上であり、かつ露光量マージン
のばらつきが第２の所定％未満であるときには、照明光
学系に調整すべきσ誤差が存在すると判定する第２の判
定ステップと、 露光フィールド内で同一の転写パターンの寸法ばらつき
が第１の所定％以上であり、かつ露光量マージンのばら
つきが第２の所定％以上のときには、縮小結像光学系に
調整すべきレンズ収差が存在すると判定する第３の判定
ステップとを有することを特徴とする縮小投影型露光装
置の調整方法。 - 【請求項２】 テスト露光ステップで使用するテストマ
スクは、一回の露光ショットの露光フィールド内で均一
に分散された少なくとも９か所に、密集パターンと孤立
パターンとを有する転写パターンを転写できることを特
徴とする請求項１に記載の縮小投影型露光装置の調整方
法。 - 【請求項３】 転写パターンの寸法ばらつきが、 転写パターンの寸法ばらつき＝（パターン寸法のレンジ
値／パターン寸法の平均値）で定義されることを特徴と
する請求項１又は２に記載の縮小投影型露光装置の調整
方法。 - 【請求項４】 露光量マージンのばらつきが、 露光量マージンのばらつき＝（露光量マージンのレンジ
値／露光量マージンの平均値）で定義されることを特徴
とする請求項１から３のうちのいずれか１項に記載の縮
小投影型露光装置の調整方法。 - 【請求項５】 第３の判定ステップに続いて、露光量マ
ージンのばらつきが、第２の所定％以下になるように縮
小結像光学系を調整する第１の調整ステップを有するこ
とを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか１項に
記載の縮小投影型露光装置の調整方法。 - 【請求項６】 第１の調整ステップでは、ベストフォー
カス差が所定値以上のときには球面収差が大きいと判定
して、縮小結像光学系を調整し、線幅異常値が所定値以
上のときにはコマ収差が大きいと判定して、縮小結像光
学系を調整することを特徴とする請求項５に記載の縮小
投影型露光装置の調整方法。 - 【請求項７】 第２の判定ステップで行った判定に従っ
てσ誤差を減少させるように照明光学系を調整する第２
の調整ステップを有することを特徴とする請求項１から
６のうちのいずれか１項に記載の縮小投影型露光装置の
調整方法。
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